1	各システムが連携して、シミュレーションを行う
2	いずれかのシステムを採用
3	ピーク性能
4	特定処理計算加速機との連携処理を検討中。

分野	項目	応用	将来必要な実効性能（テラFLOPS）
			大規模処理	逐次処理	特定処理
ライフサイエンス	高精度スクリーニング、巨大生体分子の動作機構解明、タンパク質の立体構造予測	創薬のための近似模擬実験		50	20,000
	生体高分子の量子化学計算	創薬のための詳細模擬実験	1000
	生体マルチシミュレーション	人間丸ごとシミュレーション	300	280	5,000
天文・宇宙物理	銀河形成シミュレーション	銀河形成シミュレーション		50	20,000
	惑星形成シミュレーション	惑星形成シミュレーション		50	20,000
宇宙・航空	実用燃焼の詳細シミュレーションによる燃焼現象の解明と制御	ロケットエンジン燃焼シミュレーション		200
	航空機の飛行シミュレーションによる安全性・環境性の評価と改善	航空機安全性適合検証		150
	航空宇宙機における賢い飛行制御	航空宇宙機リアルタイム運行制御	500
	太陽系探査・宇宙環境利用/宇宙空間プラズマ解析	宇宙環境変動予測	1,000
物質・材料	触媒設計シミュレーション	触媒設計シミュレーション	200	50	4
	光励起反応シミュレーション	超高速光スイッチ設計等	500
	強相関電子系バーチャル物質設計シミュレーション	電子相互作用を考慮したデバイスシミュレーション		4,000	4
	強相関ナノ物質の輸送現象シミュレーション	強相関ナノ物質の輸送現象シミュレーション		200
原子力	熱流動直接解析シミュレーション	熱流動直接解析シミュレーション	500		10,000
	核融合プラズマの微視的乱流シミュレーション	核融合プラズマの微視的乱流シミュレーション	500
	高強度レーザーと物質の相互作用シミュレーション	高強度レーザーと物質の相互作用シミュレーション	500	200
地球環境	大気・海洋結合シミュレーション	全球雲解像シミュレーション	600
	非静力・大気海洋陸面雲物理結合を考慮した全球−領域−局所連結階層シミュレーション	台風進路、集中豪雨予想	230
	エルニーニョ１年予測	エルニーニョ１年予測	500
防災	数値震動台	建築物振動耐性シミュレーション		10
	地震動予測シミュレーション	地震被害予測		100
	溶岩流シミュレーション	溶岩流による被害予測		3
	火山噴火シミュレーション	火山噴火シミュレーション	400
	オイルスピル（重油拡散）シミュレーション	重油拡散シミュレーション	2000
	津波防災シミュレーション	津波防災シミュレーション	1000
流体(基礎科学)	一様等方性乱流シミュレーション	乱流シミュレーション	500
宇宙プラズマ・核融合プラズマ	磁気流体・粒子連結階層シミュレーション	オーロラ発光と炉心プラズマ崩壊の解明	220	20
ものつくり	ＶＣＡＤ	仮想モックアップによる設計の大幅効率化	300	280
	ＣＡＥ	自動車衝突解析自動化	256	461

　大規模処理計算機では、防災分野の「重油拡散シミュレーション」で2ペタFLOPS、ライフサイエンス分野の「創薬のための詳細模擬実験」と宇宙・航空分野の「宇宙環境変動予測」で、１ペタFLOPSという高い実効性能が必要となる。それ以外の大規模処理計算機を対象としているアプリケーションでは、200〜600ギガFLOPSの実効性能が必要とされる。
　逐次処理計算機では、物質・材料分野の「電子相互作用を考慮したデバイスシミュレーション」で、4ペタFLOPSという非常に高い実効性能が必要とされる。「電子相互作用を考慮したデバイスシミュレーション」では、モンテカルロ法が使用されており、特定処理計算加速機での対応の可能性が検討されている。更に、触媒設計シミュレーションに関しても同様に、特定処理計算加速機を使った連携処理の可能性がある。それ以外の逐次処理計算機を対象としているアプリケーションでは、3〜461ギガFLOPSの実効性能が必要となる。
　特定処理計算加速機については、ライフサイエンスの「創薬のための近似模擬実験」と天体・宇宙物理分野で20ペタFLOPSの実効性能が要求されている。

分野	項目	応用	メモリ転送能力(Byte演算)	ノード間通信性能(ギガByte)	ノード内メモリ容量(ギガByte)
ライフサイエンス	生体高分子の量子化学計算	創薬のための詳細模擬実験	4	64	256
	生体マルチシミュレーション	人間丸ごとシミュレーション	16	80	512
宇宙・航空	航空宇宙機における賢い飛行制御	航空宇宙機リアルタイム運行制御			10
	太陽系探査・宇宙環境利用/宇宙空間プラズマ解析	宇宙環境変動予測
物質・材料	触媒設計シミュレーション	触媒設計シミュレーション	8	24	128
	光励起反応シミュレーション	超高速光スイッチ設計等	8	50	512
原子力	熱流動直接解析シミュレーション	熱流動直接解析シミュレーション	4	16以上	400
	核融合プラズマの微視的乱流シミュレーション	核融合プラズマの微視的乱流シミュレーション	4	16以上	400
	高強度レーザーと物質の相互作用シミュレーション	高強度レーザーと物質の相互作用シミュレーション	4	16	400
地球環境	非静力学大気・海洋結合シミュレーション	全球雲解像シミュレーション	4	64	256
	非静力・大気海洋陸面雲物理結合を考慮した全球−領域−局所連結階層シミュレーション	台風進路、集中豪雨予想	4	64	128
	エルニーニョ１年予測	エルニーニョ１年予測	4	250	250
防災	火山噴火シミュレーション	火山噴火シミュレーション	4	250	250
	オイルスピル（重油拡散）シミュレーション	重油拡散シミュレーション	4	250	200
	津波防災シミュレーション	津波防災シミュレーション	4	250	250
流体(基礎科学)	一様等方性乱流シミュレーション	乱流シミュレーション	8	768	1500
宇宙プラズマ・核融合プラズマ	磁気流体・粒子連結階層シミュレーション	オーロラ発光と炉心プラズマ崩壊の解明	4	64	128
ものつくり	ＶＣＡＤ	仮想モックアップによる設計の大幅効率化	16	80	4096
	ＣＡＥ	自動車衝突解析自動化	16	80	1024

　メモリ転送能力については、ライフサイエンスの「人間丸ごとシミュレーション」、ものつくり分野において、16Byte演算の高い性能が要求されている。それ以外のアプリケーションについては、４〜８Byte演算の性能が要求されている。
　ノード間通信性能については、流体分野で768ギガByte、防災分野で250ギガByteと非常に高い転送性能が要求されている。流体・防災を除く分野での要求性能は、80ギガByte以下である。ノード間通信性能と要求される実効演算性能を比較すると、流体分野で約1.5Byte演算という演算に対して非常に高い通信性能が必要とされている。また、地球環境分野の「エルニーニョ1年予測」と防災分野の「火山噴火シミュレーション」においても、0.5Byte演算以上の高い性能が必要となっている。これら以外のアプリケーションでは、概ね0.3Byte演算以下の比率となっている。
　ノード内メモリ容量については、ものつくり分野と流体分野で大容量のメモリが要求されている。（仮想モックアップによる設計の大幅効率化:4テラByte、自動車衝突解析自動化:1テラByte、乱流シミュレーション：１.5テラByte）

分野	項目	応用	メモリ転送能力(Byte演算)	ノード間通信性能(ギガByte)	ノード内メモリ容量(ギガByte)
ライフサイエンス	高精度スクリーニング、巨大生体分子の動作機構解明、タンパク質の立体構造予測	創薬のための近似模擬実験	2	5	1
	生体マルチシミュレーション	人間丸ごとシミュレーション	8	20	512
天文・宇宙物理	銀河形成	銀河形成シミュレーション	2	5	1
	惑星形成	惑星形成シミュレーション	2	5	0.1
宇宙・航空	実用燃焼の詳細シミュレーションによる燃焼現象の解明と制御	ロケットエンジン燃焼シミュレーション	1	50	256
	航空機の飛行シミュレーションによる安全性・環境性の評価と改善	航空機安全性適合検証	1	50	256
物質・材料	触媒設計シミュレーション	触媒設計シミュレーション	2	8	128
	強相関電子系バーチャル物質設計シミュレーション	電子相互作用を考慮したデバイスシミュレーション	1	12	32
	強相関ナノ物質の輸送現象シミュレーション	強相関ナノ物質の輸送現象シミュレーション	2	16	192
原子力	高強度レーザーと物質の相互作用シミュレーション	高強度レーザーと物質の相互作用シミュレーション	１	1.6	512
防災	数値震動台	建築物振動耐性シミュレーション			64
	地震動予測シミュレーション	地震被害予測			64
	溶岩流シミュレーション	溶岩流による被害予測			16
ものつくり	ＶＣＡＤ	仮想モックアップによる設計の大幅効率化	8	20	4096
	ＣＡＥ	自動車衝突解析自動化	0.5	10	1024
宇宙プラズマ・核融合プラズマ	磁気流体・粒子連結階層シミュレーション	オーロラ発光と炉心プラズマ崩壊の解明		5	256

　メモリ転送能力については、ライフサイエンスの「人間丸ごとシミュレーション」、ものつくり分野の「仮想モックアップによる設計の大幅効率化」で大規模処理計算機並（8Byte演算）の性能が必要となる。それら以外のアプリケーションについては、2Byte演算以下が必要要件となっている。
　ノード間通信性能については、5〜20ギガByte程度の性能が要求されており、実効演算性能との比で見ると、0.33Byte演算以下となっている。特に、ライフサイエンスと天体・宇宙物理分野では、高性能の特定処理計算加速機と組み合わせて実行されるため、実効演算性能に対する通信性能の比は小さい。
　ノード内メモリ容量については、ものつくり分野で大容量のメモリが要求されている。（仮想モックアップによる設計の大幅効率化：4テラByte、自動車衝突解析自動化：1テラByte）逆にライフサイエンスの「創薬のための近似模擬実験」と天体・宇宙物理分野で要求されるメモリ容量は非常に小さい。